Человек способен не только менять природные ландшафты, но и создавать условия, в которых сосуществуют разные виды растений. Однако резкое сокращение человеческой деятельности тоже может влиять на природу — причем не всегда так, как можно ожидать. Ученые выяснили, что после эпидемии «черной смерти» в средневековой Европе разнообразие растений уменьшилось в тех районах, где сократилось сельское хозяйство. О том, почему заброшенные поля могли навредить биоразнообразию и какие уроки эта история дает современному земледелию, — в материале «Известий».
Как «черная смерть» изменила Европу
В XIV веке Европа пережила один из самых тяжелых демографических кризисов в своей истории. В начале столетия продолжительная холодная и дождливая погода привела к неурожаям и голоду. Особенно тяжелым оказался период 1315–1317 годов, известный как Великий голод. Ослабленное население столкнулось с новой катастрофой — эпидемией чумы, получившей название «черная смерть».
Болезнь распространилась по Европе с 1347 года и в последующие годы охватила обширные территории. Ее возбудителем была бактерия Yersinia pestis. По оценкам историков и исследователей, во время эпидемии погибла примерно треть европейского населения, хотя масштабы потерь существенно различались в разных регионах.
Справка «Известий»
Чума распространялась на фоне голода, войн и тяжелых условий жизни, а ее последствия затронули не только здоровье людей, но и экономику, сельское хозяйство и устройство поселений.
Массовая гибель населения нарушила привычную жизнь деревень и городов. Некому было обрабатывать прежние площади, собирать урожай и поддерживать сельскохозяйственные угодья. Часть земель оказалась заброшена, а восстановление населения и хозяйства растянулось на длительное время. Поэтому «черная смерть» стала не только медицинской и демографической катастрофой, но и масштабным изменением отношений между человеком и окружающей средой.
Как ученые восстановили историю растительности
Исследователи решили выяснить, как демографический кризис и последующее забрасывание земель повлияли на разнообразие растений. Работа ученых из Великобритании и Южной Африки опубликована в журнале Ecology Letters. Авторы изучили 109 пыльцевых записей из разных частей Европы, включая низменности Франции, возвышенности на юго-западе Великобритании и Швейцарские Альпы.
Всего в анализ вошли данные примерно 4,6 тыс. проб пыльцы. Они позволяют судить о том, какие растения росли в определенной местности в разные исторические периоды. Пыльца сохраняется в природных отложениях, поэтому ученые могут изучать изменения растительности даже спустя сотни и тысячи лет.
Для исследования было важно не просто установить, какие растения существовали в прошлом, но и понять, как менялось использование земли. Одним из показателей стало присутствие пыльцы злаковых культур, в том числе пшеницы, ячменя и ржи. Такие данные помогли исследователям определить, где сельскохозяйственная деятельность усиливалась, где сокращалась, а где свидетельств выращивания зерновых не было.
Затем ученые сопоставили изменения растительного разнообразия с историческими периодами роста населения, голода и эпидемий. Такой подход позволил проверить, совпадало ли сокращение разнообразия растений с уменьшением сельскохозяйственной деятельности после Черной смерти.
После сокращения сельского хозяйства разнообразие растений упало
Анализ показал, что на протяжении первого тысячелетия нашей эры и примерно до 1300 года разнообразие растений в Европе в целом увеличивалось. Этот процесс происходил на фоне роста населения и расширения человеческого воздействия на ландшафты, в том числе развития земледелия. Во время демографического кризиса XIV века тенденция изменилась: разнообразие растений быстро сократилось. При этом падение было связано прежде всего с территориями, где уменьшилось производство сельскохозяйственных культур.
Джонатан Гордон, палеоэколог из Йоркского университета и первый автор исследования
Мы обнаружили общее снижение биоразнообразия, но в целом это снижение было обусловлено теми ландшафтами, где сократилось сельскохозяйственное производство. В тех ландшафтах, где сельскохозяйственное производство сократилось, биоразнообразие уменьшилось примерно на 40%.
Когда население начало восстанавливаться, сельскохозяйственная деятельность постепенно усилилась. Примерно через 150 лет разнообразие растений в исследованных ландшафтах стало немного выше уровня, который наблюдался до эпидемии. Таким образом, изменения растительного мира совпали с изменениями численности людей и интенсивности использования земель.
Почему заброшенные поля могли навредить природе
На первый взгляд может показаться, что отказ от земледелия должен помогать природе: без обработки почвы и сбора урожая растительность получает возможность распространяться самостоятельно. Однако разнообразие видов зависит не только от того, насколько активно человек вмешивается в экосистему, но и от того, какие именно условия складываются на конкретной территории.
Средневековые европейские ландшафты часто представляли собой мозаику из разных участков. Рядом с полями могли находиться небольшие леса, вересковые пустоши, пруды и участки вторичного леса, которые формировались после изменения прежнего использования земли. Такая неоднородность создавала множество разных местообитаний — мест, где растения могли расти в подходящих для них условиях.
Джонатан Гордон
На одной и той же территории существовали все эти различные виды сельского хозяйства. В этом ландшафте сохранилось множество природных особенностей, характерных для среднего или раннего голоцена, начавшегося после последнего ледникового периода — примерно 12 тыс. лет назад.
Когда часть полей забрасывали, привычная структура ландшафта менялась. В зависимости от местных условий одни типы растительности могли расширяться, а другие — сокращаться. Исследование показало, что простое уменьшение человеческой активности не обязательно увеличивает число видов растений: значение имеет то, как именно меняется соотношение сельскохозяйственных и естественных участков.
Чем средневековые ландшафты отличались от современных
Сегодня сельское хозяйство нередко организовано так, что большие площади занимают поля с одной культурой. Такой подход называют монокультурой. Он позволяет выращивать определенные растения на значительных территориях, но делает ландшафт более однородным и сокращает количество типов местообитаний, доступных другим растениям.
Средневековая сельская местность, описанная исследователями, была устроена иначе: поля соседствовали с лесными участками, пустошами, водоемами и другими элементами природного ландшафта. По словам Гордона, именно такое переплетение разных типов среды создавало больше возможностей для существования различных видов растений.
Эколог Эрл Эллис из Университета Мэриленда, который не участвовал в исследовании, обратил внимание на то, что представление о природе как о мире, где человек всегда лишь сокращает разнообразие видов, слишком упрощает действительность. По его словам, длительное взаимодействие людей с окружающей средой нередко создавало разнообразные местообитания, способные поддерживать больше видов, чем однородные ландшафты.
Это не означает, что средневековое земледелие было безвредным или что современные методы следует полностью заменить историческими практиками. Речь идет о другом: для биоразнообразия важны не только площадь сельскохозяйственных земель и интенсивность их обработки, но и разнообразие условий внутри ландшафта.
Какие выводы можно сделать для современного земледелия
Результаты исследования показывают, что связь между человеческой деятельностью и биоразнообразием сложнее, чем может показаться. Расширение земледелия в определенных исторических условиях сопровождалось увеличением разнообразия растений, а сокращение сельскохозяйственной деятельности во время «черной смерти» — его снижением. Однако это не универсальное правило: последствия зависят от особенностей местности и от того, какие изменения происходят с растительностью.
Исследователи также обращают внимание на функциональное разнообразие. Важно не только количество видов, но и то, какие функции они выполняют в экосистеме. Если на территории растет много видов, но они играют сходные роли, такая система может оказаться менее устойчивой к изменениям. Разнообразие функций помогает экосистемам реагировать на меняющиеся условия, в том числе на климатические сдвиги.
Джонатан Гордон
Функциональное разнообразие чрезвычайно важно для адаптации экосистем к изменениям климата и повышения их устойчивости. Это необходимо для защиты нашей сельскохозяйственной системы в будущем.
При этом авторы не утверждают, что возвращение к средневековым методам само по себе решит современные экологические проблемы. Их работа посвящена историческим изменениям растительного разнообразия, а не проверке конкретных мер для современного сельского хозяйства. Для практических рекомендаций необходимо учитывать и другие показатели состояния экосистем.
Главный вывод исследования заключается в том, что влияние человека на природу нельзя оценивать только по тому, насколько интенсивно используются земли. Важны также структура ландшафта, наличие разных мест обитания и способность экосистем поддерживать множество видов с различными функциями.